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北京四中2013-2014学年高二物理上学期期中考试

时间:2013-11-25


物 理 试 卷
(试卷满分为 100 分,考试时间为 100 分钟) 一.选择题(本大题共 15 小题;每小题 3 分,共 45 分。在每小题给出的四个选项中, 有一个选项或多个选项正确。全部选对的得 3 分,选不全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分。 ) 1.下列有关机械波的说法中正确的是( ) A.我们能够听到墙外的声音是声波发生干涉的结果 B.两列满足条件的波在相遇区域形成稳定的图样是波发生衍射的结果 C.医院中的“彩超”是利用波的多普勒效应来检查身体有无异常 D.根据听到的火车汽笛声的音调变化判断火车的行驶方向是多普勒效应的应用 2.下列说法正确的是( ) A.电场中某点的电场强度在数值上等于单位正电荷在该点受到的电场力大小 B.电场线并不真实存在,它其实是电荷只在电场力作用下的运动轨迹 C.电荷在某点的电势能,等于把它从该点移到零电势位置电场力做的功 D.以无穷远处为零电势,负检验电荷在正点电荷附近的电势能总是负的 3.已知 t 时间内通过均匀导体某一横截面的自由电子数为 N,设电子带电量为-e,导 体截面积为 s,单位体积内的自由电子数为 n,则电子定向移动的速度 v 为( ) A.

N Ne N B. C. nts nts nets

D.

nts N

4.铅蓄电池的电动势为 2V,内阻不为零,以下说法中正确的是( ) A.电路中每通过 1C 电量,铅蓄电池能把 2J 的化学能转变为电能 B.大的铅蓄电池比小的铅蓄电池的电动势大 C.电路中每通过 1C 电量,铅蓄电池内部非静电力做功为 2J D.该铅蓄电池把其他形式能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为 1.5V)的强 5.如图所示,三个电阻的阻值是 R1=8Ω 、R2=5Ω 、 R3=20Ω ,在 AB 间接上电源后,三个电阻的功率之比为 ( ) A.8∶5∶20 B.5∶4∶1 C.2∶1∶1 D.10∶4∶1

R2 A R1 R3 B

6. 如图甲为一列简谐横波在 t=0.10s 时刻的波形图,P 是平衡位置为 x=1m 处的 质点,Q 是平衡位置为 x=4 m 处的质点,图乙为质点 Q 的振动图象,则( ) D y /cm
x/cm 10 P Q 0 -10 甲 2 4 6 8 x /m 0 -10 0.05 0.10 0.15 0.20 乙 t/s 1 10

A.t=0.10s 时,质点 Q 的速度方向向上 B.该波沿 x 轴负方向的传播,传播速度为 40m/s C.再经过 0.10s,质点 Q 沿波的传播方向移动 4m D.从 t=0.10s 到 t=0.25s,质点 P 通过的路程为 30 cm 7.如图为一列简谐横波的波形图,其中实线是 t1=1.0s 时的波形,虚线是 t2=2.0s 时 的波形, (t2? t1) 已知 小于一个周期。 关于这列波, 下列说法中正确的是( ) AC ( ) A.它的振幅为 10cm,波长为 8m y/cm 10 B.它一定是向 x 轴正方向传播 0 C.它的周期可能是 4.0s 8 10 x/m 6 2 4 D.它的传播速度可能是 10m/s -10
图5

8.一带正电的小球 A,带电量为 Q,在它右侧用丝线悬 挂三个相同的、带电量均为+q 的小球,如图所示,四个球 的球心排列在同一水平线上。不考虑三个小球之间的相互作 用力,下列说法正确的是( ) 1 2 3 A.丝线与竖直方向夹角越小,说明小球受到 A 的库仑力 越小 B.A 球对小球 1 的库仑力比小球 1 对 A 球的库仑力大 C.若增加 A 球带电量,则各丝线与竖直方向夹角增大 D.保持各小球带电情况不变,若使 A 球带-Q,则各丝线与竖直方向夹角将增大 9.如图所示,a、b、c 为电场中同一条电场线上的三点,b φa=4V φc=2V 为 ac 中点。a、c 两点的电势分别为 φ a=4V、φ c=2V。下列说法 a b c 中正确的是( ) A.该电场中 b 点的电势一定为 3 V 图 B.a 点的电场强度一定大于 b 点的电场强度 C.若正电荷在这个电场中只受电场力作用,且它运动过程中经过 a 点,那么在之后 的运动中它就一定会沿电场线运动到 c 点 D.若正电荷从 a 点运动到 c 点,电势能一定减小 10.图中虚线是用实验方法描绘出的某一静电场中的一簇等势线, 若不计重力的某带电粒子从 a 点射入电场后恰能沿图中的实线运动,b 点是其运动轨迹上的另一点,则下述判断正确的是( ) A.b 点的电势一定高于 a 点 B.b 点的场强一定大于 a 点 C.带电粒子一定带正电
2

D.带电粒子在 b 点的速率一定小于在 a 点的速率 11.如图所示为研究决定平行板电容器电容大小因 M N 素的实验装置。 两块相互靠近的等大正对平行金属板 M、 静电计 N 组成电容器,板 N 固定在绝缘座上并与静电计中心杆 N 相接,板 M 和静电计的金属壳都接地,板 M 上装有绝缘 手柄,可以执手柄控制板 M 的位置。在两板相距一定距 离时,给电容器充电,静电计指针张开一定角度。在整 个实验过程中,保持电容器所带电荷量不变,对此实验 过程的描述正确的是( ) ( AB ) A.只将板 M 从图示位置稍向左平移,静电计指针张角变大 B.只将板 M 从图示位置沿垂直纸面向外的方向稍微平移,静电计指针张角变大 C.只将板 M 从图示位置稍向上平移,静电计指针张角减小 D.只在 M、N 之间插入云母板,静电计指针张角变大 12.在光滑水平面上,以 O 点为原点,在该水平面内建立坐标轴 Ox,假设空间某一范 2 围内有一沿 x 轴方向的电场, 电场 E 与所在位置的 x 坐标有关, x) x 其中 α =100V/m , ( =-α E x 的单位为 m。有一质量 m=3×10-4kg、电量 q=2×10-6C 的带正电小球,在 x=4cm 处由静 止被释放。下列对小球的运动判断中正确的是( ) A.小球在 x=0 处的加速度为零 -6 B.小球在 x=1cm 处受力的大小为 2×10 N,方向为沿 x 轴正方向 C.小球只能在 x= -4cm 到 x= 4cm 之间运动 D.小球在 x= 0 处的电势能最大 12.如图所示,两平行金属板竖直放置,带有等量异种电荷,电荷 m,q 量为 Q,两板的距离为 d。一个带电的微粒位于两金属板上端的中点处, + 无初速释放,最后落在某一金属板上。下面的说法中正确的是 + A.微粒的运动轨迹是抛物线 + B.如果保持其他条件不变,只使两板间距离 d 减小,则微粒在电场 + 中运动的加速度将变大 + C.如果保持其他条件不变,只使两板间距离 d 减小,则微粒在电场 + 内的运动时间将变小 D.如果保持其他条件不变,只使两板所带的电荷量 Q 变小,微粒仍打到某一板上, 则微粒在电场内的运动时间将变小 13.如图甲所示,某电场中的一条电场线与Ox轴重合,取O点电势为零,Ox方向上各 点的电势φ 随x变化的情况如图乙所示。若在O点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作 用,则( )( AD ) φ A.电子将沿Ox方向运动 B.电子的电势能将增大 x O C.电子运动的加速度恒定 O
甲 乙 x 3

D.电子运动的加速度先减小后增大 14.如图所示的电场中,一个正点电荷从 C 点分别沿直线被 移动到 A 点和 B 点。若在这两个过程中,克服电场力做功相同, 则有可能满足这种情况的电场是( ) A.存在沿 y 轴正向的匀强电场 ? B.存在沿 x 轴负向的匀强电场? C.在第Ⅰ象限内某位置一个负点电荷形成的电场 D.在第Ⅳ象限内某位置一个正点电荷形成的电场

y C O A
B x

15.图象法能简明形象地反映某物理量随另一物 理量变化的规律, 故图象法在物理中有广泛的应用。 如我们学习过的 v-t 图象切线的斜率反映的是物体 的加速度,v-t 图象所围的“面积”反映的是物体运 动的位移。某同学用如图所示电路来研究电容器的 放电问题。测得电容器放电时的电流随时间变化的 图象如图所示。通过图象我们可以判断下列说法正 确的有( ) A.图象任意时刻的斜率反映的是电容器的电压 B.图象中任意时刻的电流值与电阻 R 的乘积就 是此时电容器的电压 C.图象 t=2s 到 t=4s 图象所围的面积就是该段 时间通过电阻 R 的电量 D.图象所围的总面积与电容器电容的比值等于电源的电动势。 二.填空题(本大题共 4 小题,共 20 分。把答案填在答题纸的横线上) 16.将一带电量为 ? 3 ? 10 C 的点电荷从电场中的 A 点移到 B 点,电荷克服电场力做 功为 6 ? 10 J,将该电荷从 B 点移到 C 点,电场力对电荷做功为 9 ? 10 J,AB 两点间的 电势差 UAB=________;设 B 点的电势为 0,则 A 点的电势为 φ A= V;若将该电荷从 A 点移到 C 点,电势能增量为 J。 17.如图,接地金属球 A 的半径为 R,球外点电荷的电 量为+Q,它到球心的距离为 r,该金属球上感应电荷在球心 点产生的场强 E? =_________,方向___________。 18.如图所示,A、B 两块平行带电金属板,A 板带正电, B 板带负电并与地连接, 有一带电微粒在两板间 P 点处静止不 动。现将 B 板上移到虚线处,则 P 点的场强 ,P 点 的电势 , 带电微粒的电势能 。填 ( “变 大”“变小”或“不变” 、 ) 19.图中虚线为某静电场中的等势面 1、2、3、4,相邻的
b a 1 2 3 4
?4 ?4 ?6

A Q r R O

A
P

+

B

-

4

等势面之间的电势差相等,其中等势面 3 的电势为 0。一带正电的点电荷只在静电力的作 用下运动,经过 a、b 点时的动能分别为 20eV 和 5eV。则该点电荷从等势面 1 运动到等势 面 2,动能减少了 eV,当点电荷的电势能为-8eV 时,它的动能应为____eV。 三.简答题(本大题共 3 小题,共 35 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重 要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值 和单位。 ) 20.如图所示为美国物理学家密立根测量油滴 喷雾器 所带电荷量装置的截面图,两块水平放置的平行金 油滴室 属板间距离为 d。油滴从喷雾器的喷嘴喷出时,由于 金属板 与喷嘴摩擦而带负电。油滴散布在油滴室中,在重 显微镜 力作用下,少数油滴通过上面金属板的小孔进入平 行金属板间。当平行金属板间不加电压时,由于受 到气体阻力的作用,油滴最终以速度 v1 竖直向下匀 金属板 速运动;当上板带正电,下板带负电,两板间的电 压为 U 时,带电油滴恰好能以速度 v2 竖直向上匀速运动。已知油滴在极板间运动时所受气 体阻力的大小与其速率成正比,油滴密度为 ρ ,已测量出油滴的直径为 D(油滴可看做球 体,球体体积公式 V=

1 3 πD) ,重力加速度为 g。 6

(1)设油滴受到气体的阻力 f=kv,其中 k 为阻力系数,求 k 的大小; (2)求油滴所带电荷量。

21.墨打印机的结构简图如图所示, 信号输入 -5 纸 偏转板 其中墨盒可以发出半径为 10 m 墨汁微 粒,此微粒经过带电室处时被带上负电, 带电的多少由计算机按字体笔画高低位 置输入信号加以控制。 带电后的微粒初速 度可认为是零, 经加速电场以一定的初速 墨盒 带电室 回流槽 度进入偏转电场, 带经过偏转电场发生偏 转后,打到纸上,显示出字体。无信号输入时,墨汁不带电,径直通过偏转板而注入回流 槽流回墨盒。 设偏转板长 1.6cm,两板间的距离为 0.50cm,偏转板的右端距纸 3.2cm。若一滴墨汁 -10 的质量为 1.6×10 kg,以 20m/s 的初速度垂直于电场方向进入偏转电场,两偏转板间的 3 电压是 8.0×10 V,若墨汁微滴打到纸上的点距原射入方向的距离是 2.00mm。不计空气阻 力和墨汁的重力,可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部,忽略边缘电场的不均匀 性。试分析求解: (1)这滴墨汁经过偏转电场的侧向位移是多少? (2)这滴墨汁通过带电室带的电量是多少? (3)加速电场的电压时多大?
5

(4)为了使纸上的字体放大 10%,请你分析提出一个可行的方法。 22.如图所示,在竖直平面内建立 xOy 直角坐标系,Oy 表示竖直向上的方向.已知该平面内存在沿 x 轴负方向的区 -4 域足够大的匀强电场, 现有一个带电量为 2.5×10 C 的小球 从坐标原点 O 沿 y 轴正方向以 0.4 kg·m/s 的初动量竖直向 上抛出, 它到达的最高点位置为图中的 Q 点, 不计空气阻力, 2 g 取 10 m/s 。试分析求解: (1)小球带何种电荷; (2)小球的质量多大? (3)该匀强电场的电场强度大小; (4)小球从 O 点抛出到落回 x 轴的过程中电势能的改变量。

21.如图所示,水平绝缘轨道 AB 与处于竖直平面内的半圆 C 形绝缘光滑轨道 BC 平滑连接,半圆形轨道的半径 R=0.40m。轨 4 O 道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度 E=1.0×10 -4 N/C。现有一电荷量 q=+1.0×10 C,质量 m=0.10 kg 的带电体 (可视为质点) ,在水平轨道上的 P 点由静止释放,带电体运动 A P B 到圆形轨道最低点 B 时的速度 vB=5.0m/s。 已知带电体与水平轨 2 道间的动摩擦因数 μ =0.50,重力加速度 g=10m/s 。求: (1)带电体运动到圆形轨道的最低点 B 时,圆形轨道对带电体支持力的大小; (2)带电体在水平轨道上的释放点 P 到 B 点的距离; (3)带电体到达 C 点的速度大小; (4)带电体第一次经过 C 点后,落在水平轨道上的位置到 B 点的距离。

D R E

22.如图(甲)所示,长为 l、相距为 d 的两块正对的 平行金属板 AB 和 CD 与一电源相连(图中未画出电源) B、 A , B D 为两板的右端点。两板间电势差的变化如图(乙)所示。 v0 在金属板 B、D 端的右侧有一与金属板垂直的荧光屏 MN,荧 O D 光屏距 B、D 端的距离为 l。质量为 m,电荷量为 e 的电子 C l 以相同的初速度 v0 从极板左边中央沿平行极板的直线 OO′ 图(甲) U 连续不断地射入。已知所有的电子均能够从两金属板间射 U0 出,且每个电子在极板间运动的时间与电压变化的周期相 等。忽略极板边缘处电场的影响,不计电子的重力以及电 0 T/2 T 子之间的相互作用。求: 图(乙) (1)t=0 和 t=T/2 时刻进入两板间的电子到达金属

M

O′ l N

t
6

板 B、D 端界面时偏离 OO′的距离之比。 (2)两板间电压的最大值 U0。 (3)电子在荧光屏上分布的最大范围。

班级

物理试题答题纸 学号

姓名

一、选择题(填答题卡) 二.填空(本大题共 4 小题,共 20 分。把答案填在答题纸的横线上) 13._____________,_______________,_______________ 14._____________,_______________,_______________ 15._____________,_______________16. ,

三.计算题(本大题共 4 小题,共 32 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的 演算步骤,并画出相应的受力图。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中 必须明确写出数值和单位) 17. 本题扣分:

18.

本题扣分:

7

F θ

19.

本题扣分:

20.

本题扣分:

8

参考答案 一、选择题 题 1 2 号 答 案

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

二.填空(本大题共 4 小题,共 20 分。把答案填在答题纸的横线上) 13.滑动,水平向右,不变 14.4,10,45

15.

2mg mg , k1 k2

16.1.47 或 1.465,4.86 ~ 4.94

三.计算题(本大题共 4 小题,共 32 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的 演算步骤。并画出相应的受力图只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必 须明确写出数值和单位)

9


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